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CD 기록 형식의 표현 예시
HIFI게시판 > 상세보기 | 2011-11-17 00:29:33
추천수 3
조회수   1,189

제목

CD 기록 형식의 표현 예시

글쓴이

권태훈 [가입일자 : 2002-05-17]
내용

CD의 표현력이 어떤지 그림을 그려 봤습니다.


위의 두개를 먼저 봐주시면 둘다 100hz 파형인데

모양이 좀 다릅니다. 둥글거나 뾰족한 표현이 가능하구요.

아래 두개는 20khz, 가청 주파수의 한계겠죠.

세번째는 같은 100hz의 그림과 같은 시간대 파형이고,

네번째 그림은 파형을 자세히 볼수 있도록 확대한것 뿐입니다.


CD 포멧에서 20khz 대역으로 갈수록 표현력이 급하게 떨어집니다.


원음에서는 뾰족하거나 둥근 모양이였을텐데 CD로 만들면

각진 사각형으로 모두 바뀝니다. DAC 거치면 다시 아날로그의

굴곡진 파형으로 바뀌긴 합니다. 만약, 각진 파형 그대로 파워에 들어가서

앰프를 울린다고 망가지거나 하진 않겠지만, 바람직한 바는 아닙니다.

저런 각진 파형이 스피커엔 나쁜 영향을 미칩니다.


여기서 DAC의 능력에 고민이 생기는데요. 과연 어떤게 좋을까?

"답은 없다"가 답입니다

앰프류에 무슨 표준이 있어서 표준 벗어나는것은 판매 금지되거나 하진 않죠?

표준이 없으니 DAC 에서 어떤 모양으로 바뀔지를 고민해서 만들수는 없습니다.

어떻게 만들어도 다 표준 범위 안에 듭니다. 이게 원래 CD 규격의 맹점이죠.


DAC의 아날로그 변환은 둥글거나, 뾰족함의 정도가 다를뿐입니다.

이래서 CD 로 시스템에 투자하는데, 매칭문제며 취향문제가

고려되어야 합니다. 순전히 취향 문제로 볼수도 있습니다.


결론;

간혹 소리를 뭉게는 제품들이 있습니다.

cdp(dac포함)가 제일 많은거 같고, 다음은 파워앰프들이

소리를 지멋대로 변형시키는 경우를 보아 왔습니다.

오디오 구입시 이런 나쁜 기기들 구입하지 않도록

정확한 소리의 기준을 잘 잡으시는데 도움이 되었으면 합니다.



ps.
소리 만들어 내다가 프로그램 버그로 다른 주파수 파형이 자꾸 섞여서

쓸데없는 고생을 좀 했습니다.


주파수 발생기로 몇번만 해보시면 자신의 스피커(주로 스피커) 상태나

부밍등을 잡는데 도움이 됩니다. 너무 많이 듣진 마세요. 귀 버립니다.

주파수 발생기에 버그 있는것도 있으니, 파일로 저장해서

플레이어로 틀때 스펙트럼 참고 하시면 확실합니다.
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장명호 2011-11-17 01:07:51
답글

둥글거나 뾰죽한 것은 하모닉스가 섞인겁니다.<br />
순수 100 Hz 신호가 아닙니다.<br />
<br />
frequency domain 그래프를 찍어보세요. 100Hz외에 다른 주파수도 감지될겁니다.

장명호 2011-11-17 01:14:41
답글

마찮가지로 20kHz가 사각파로 나타난다는 것도 권태훈님의 오해입니다.<br />
CD 규격이 20kHz의 사각파를 나타낼 능력이 없습니다.<br />
사각파는 (2n - 1)배의 하모닉스가 나타나는 경우입니다. 20 kHz 이상은 표현할 능력이 없으므로 사각파 형상이 나타날 수 없습니다.

권태훈 2011-11-17 01:33:51
답글

1. 예, 섞인걸 표현한겁니다. (그리고 그걸 하모닉스가 섞였다고 하니 갸우뚱입니다, 하모닉스는 아닐거 같은데요) <br />
2. 그림은 20khz 주파수 생성 시켜서 그림으로 본겁니다. 그래프 그리는 툴이 저리 그려서 그렇고요, 실제론 <br />
뾰족뾰족한 삼각형입니다. 표현 안된다라는걸 설명하는데 <br />
사각형이나 삼각형이나 별 상관 없을거 같습니다. 둘다 뾰족뾰족~

장명호 2011-11-17 01:41:49
답글

하모닉스란 원 주파수의 배수 형태의 주파수 성분을 말합니다. 정확히 배수 성분이 나타나야 저런 식으로 하나처럼 보이는 그림이 나옵니다.<br />
<br />
뾰족한 것은 해당 주파수 이외에 성분이 섞이면 그렇게 됩니다. cd는 20 kHz 이상의 성분이 섞일 수 없습니다. 따라서 권태훈님께서 잘못 이해하고 계신겁니다.

권태훈 2011-11-17 01:52:08
답글

넵, 하모닉스 맞습니다. 갸우뚱-->끄떡끄떡<br />
<br />
아날로그의 20khz 가 CD로 담길때 둥글지 않고 뾰쪽뾰족해지는걸 설명하려던 건데,<br />
<br />
뭔가 쉽게 이해되는 그림이 필요한데 CD란 매체 안에서 설명하다 보니 뭔가 잘못한 느낌이네요.<br />
<br />
192khz, 44khz 두개로, 20khz 파형 그릴걸 그랬습니다<br />
<br />
더 높은 샘플링에서 20khz 그림을 그리면 더

장명호 2011-11-17 01:55:32
답글

그래프 그리는 툴이 그렇게 그릴 수 있다는 생각은 안 해보셨어요? 단순히 그림을 그렇게 그려줄 뿐 실재로는 뾰족하지 않은 정상적인 sin파 형태가 나옵니다.<br />
<br />
뾰족한 것은 20 kHz외에 다른 신호가 섞여 있다는 것과 같은 말이에요. 이부분 이해 안되시나요?<br />

조영호 2011-11-17 08:58:37
답글

장명호 님의 의견에 동의 합니다.<br />
20KHz 신호를 44.1KHz로 샘플링 한 후 DA 변환 하면 삼각파에 가까울 겁니다.<br />
그 것은 이미 고조파(하모닉스)를 포함하기 때문입니다.<br />
샘플링 이론상 당연히 그렇게 되지요..<br />
그 고조파를 제거하기 위해 LPF가 있는 것이고요.. LPF를 통과 하면 원래의 주파수 성분만 남게 되죠..<br />
LPF의 성능이 형편 없다면 고조파가 일부 남아 있을 수도

이종남 2011-11-17 10:00:43
답글

LPF가 있는 이유는 디지털적으로 아날로그 컨버팅 과정에서 완벽하게 만들어주지 못하는 파형을 완성을 해주는 의미가 있습니다...<br />
<br />
그냥 20Khz의 신호가 들어있는.. 테스트시디를 돌리고. 그것을 오실로로 파형을 확대해서..확인해보면 간단하게 알 수 있지요..

조영호 2011-11-17 10:35:28
답글

종남님..<br />
말씀하신 아나로그 변환 과정에서 완벽하지 못한 파형을 완성해 준다는 것이 바로 대역외 신호(고조파)의 제거 이겠죠..<br />
뭐 평활 작용이라고 이해 하셔도 좋습니다만, 주파수 도메인에서 이해를 하시는 것이 훨씬 간단하고 명쾌 합니다. <br />
LPF 통과전 DA 변환된 파형의 모양이 깍두기나 삼각파 처럼 보이는 것은 고조파가 있기 때문이고(이것은 샘플링 과정에서 필수 적으로 발생,푸리에변환과 푸리에 급수로 설

이종남 2011-11-17 10:45:36
답글

조영호님//<br />
<br />
그말도 맞고 이말도 맞고.. 뭐 보기 나름이지요..<br />
과거에는 그것을 노이즈시프팅이라고 표현하기도 했고요. 지금은 1비트 DAC가 거의 없으니까. 이런말은 거의 사용하지 않지만요...<br />
<br />
하지만 실제로 LPF의 필터 주파수를 보면.. 20Khz에서 똑 자르지 않습니다... 더 높은 주파수에 자르지요. 그럼 그 주파수까지는.. 고조파가 보여야 할 터인데. 실제 측정을 해보면

daesun2@gmail.com 2011-11-17 10:47:36
답글

요즘 dac 대부분이 1 비트 dac 입니다.<br />
<br />
델타 시그마 방식의 1비트 dac 가 기본 장착입니다.<br />
<br />
<br />
이유는 저렴하기 때문이죠.<br />
<br />

이종남 2011-11-17 10:49:09
답글

아직도... 하이파이에서... 1비트 방식을 루틴으로 사용하나요??<br />
<br />
흠. 전.. 저가형 미니콤포에서나 사용하는 줄 알았는데..<br />
<br />
그럼 사용하나 보지요... ^^<br />

조영호 2011-11-17 11:44:47
답글

종남님.. <br />
LPF가 20KHz에서 똑 자르지 않더라도 고조파가 보이지 않는 이유는 그 위치에 고조파가 없기 때문일 겁니다. <br />
고조파는 샘플링 주차수의 배수로 모듈레이션된 형태로 반복적으로 나타 나거든요.. <br />
그래서 20KHz 근처에서 제1 고조파 대역과 겹침 현상이 발생 할 수 있는데(Aliasing effect) 이것은 샘플링할 때 대역 제한 필터(BPF)의 성능이 나쁘거나 제대로 대역제한이 되지 않았을

장명호 2011-11-17 11:49:22
답글

44.1kHz가 된 이유중의 하나는 NTFS와 PAL과의 싱크를 맞추기 위한 것이었습니다.<br />
<br />
NTSC:<br />
245 × 60 × 3 = 44,100<br />
245 active lines/field × 60 fields/second × 3 samples/line = 44,100 samples/second<br />
(490 active lines per frame, out of 525 lines total)

이종남 2011-11-17 11:52:05
답글

그런가요?? <br />
<br />
디지털 계측기술의 발전으로 요즘은 누구든지 쉽게 100Khz까지도 FFT를 밀어볼 수도 있으니까. 참 좋은 세상은 세상입니다.. 전 50Khz까지는 루틴으로 밀어보는데.. 그 주파수대 까지는 CDP의 고조파라고 볼만한.. 특별한 것이 없더군요... <br />
<br />
나중에 더 위까지 한번 밀어봐야겠습니다...

조영호 2011-11-17 13:32:20
답글

장명호님..좋은정보 감사합니다.<br />
덕분에 궁금증이 풀렸네요..조금만 검색 해 보면 될 것을..그놈의 귀차니즘...

고경웅 2011-11-17 13:39:18
답글

어찌되었든 샘플링 주파수44.1kHz는 음성신호 20kHz를 고작 두번만 나누어 저장하기 때문에 매끄러운 파형이 나오기 힘들지 않을까요?

장명호 2011-11-17 13:43:31
답글

고경웅님. 나이퀴스트 이론을 보면 아닙니다.<br />
이 이론을 설명하는건.... 저에게는 매우 어렵습니다.

조영호 2011-11-17 17:05:17
답글

고작 두배의 샘플링 주파수면 충분합니다.<br />
나이퀴스트 샘플링 이론이 그 것을 말하는 것이고, 수학적으로 정리가 다 된 내용 입니다.

권태훈 2011-11-17 23:36:56
답글

CD 저장된 내용만을 말하는거지 아날로그 변환된 뒤 파형이 어떻게 나오는지는 논외로 하시죠.<br />
<br />
저런 각진 파형이 앰프쪽으로 간다란 말에 "만약"이란 단서도 붙였고, <br />
<br />
DAC 통하고 나면 당연히 둥글게 됩니다. 저 그림을 보고 자꾸 아날로그 파형이라 생각하지 말아주세요.<br />
<br />
오디오 쟁이들중에 난독증 계신 분들이 참 많은거 같습니다. 종교와 더불어 또 다른 전염병이겠죠.

장명호 2011-11-18 01:34:46
답글

CD에 저장된 내용만으로 완벽한 사인파입니다. PCM은 그 자체로 소리가 아니란건 잘 아실겁니다. 나이퀴스트 이론에 따라 인코딩, 디코딩하기로 한 것입니다. DSP 에서 다루기에는 샘플의 값을 잘 보여줄 수 있는 직선 형태의 연결이 파악하기 쉽기 때문에 저런 식으로 그려줄 뿐입니다.<br />
<br />
설사 저 그림 모양대로 고조파성분을 '추가'하여 앰프에 넘기는 이상한 DAC이 있더라도 어짜피 사람의 귀가 LPF 처럼 동작하여 고조파

장명호 2011-11-18 01:36:31
답글

권태훈님이 난독증이라고 선언했다고 상대가 난독증이 되는 것은 아닙니다.<br />
저는 잘못 이해하고 있는 부분이 없다고 생각합니다.

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